本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
动物无法很好地应对压力。我不是在谈论急性应激源,比如捕食者冲过灌木丛向你扑来,你跑开,事情就结束了。我们确实能很好地处理那种压力。但是严重的压力,比如失业、离婚、家人去世,这些真的会让我们精疲力尽。严重的生活压力不仅会影响你的身体健康,而且通常发生在精神疾病,特别是重度抑郁症发病之前。
抑郁症有很多种形式(对活动缺乏兴趣、睡眠变化、饮食变化、严重抑郁情绪),但其中最令人衰弱的形式之一是它对动力的影响。虽然有些压力源(比如,截止日期)以前可能是动力,促使你努力完成工作,但在抑郁期间,这些压力源变成了不可逾越的障碍。你以前能做的事情现在不可能完成了。你永远无法赶上截止日期。你无法参加比赛。压力不再能激励你。是什么改变了?
为了研究这一点,西雅图华盛顿大学的Lemos等人研究了大脑中对压力的反应信号之一:促皮质激素释放因子(CRF)。CRF是最终使皮质醇释放到血液中的过程的第一步,皮质醇是我们通常与压力联系起来的分子。
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你可以看到在链的顶端,CRF从下丘脑释放出来。从那里,链中的下一步是垂体前叶,然后促肾上腺皮质激素(ACTH)被释放,并刺激肾上腺(位于肾脏上方的小脂肪垫中)释放皮质醇。但在大脑中,情况比这复杂得多。CRF不仅仅从下丘脑释放到垂体,它也释放到其他区域。
Lamos等人特别想研究伏隔核(NAc)。这是大脑中我们通常与药物成瘾等事物联系起来的区域,但伏隔核与许多事物的动机特性有关,从可卡因到性再到……压力?
没错,压力在伏隔核中可能非常具有激励作用。Lemos等人表明,这是由于CRF。CRF释放确实投射到伏隔核,并且那里有它的受体(CRF1和CRF2受体,这听起来可能缺乏创意,但相信我,如果它们都被命名为像“激励者”这样的滑稽名字,你永远不会记住它)。他们还表明,当你在伏隔核中添加CRF时,你会发现多巴胺的增加,多巴胺是一种与奖励和动机相关的化学信使。
你在上面看到的信号来自一种称为伏安法的技术。在伏安法中,你使用一个非常小的碳纤维电极,用玻璃包裹,并插入大脑(或脑切片,如此处所示)。当你在大脑的其他地方或切片上施加电势时,多巴胺会被释放出来,碳纤维会允许它非常短暂地氧化。科学家可以检测到该信号,并生成你在上面看到的热图,其中深紫色是多巴胺信号。使用它,你可以量化你拥有的多巴胺量。
你可以看到,增加脑切片中的CRF也会增加多巴胺。多巴胺通常被认为是判断某事物是否具有激励作用的一个很好的线索,多巴胺越多,激励作用就越大(如果你认为这些信号很大,你应该看看可卡因!)。但要真正 выяснить CRF 是否具有激励作用,你需要执行一项行为任务。
你在这里看到的是一项称为条件性位置偏好的任务。你给动物(在本例中是一只小鼠)在两个隔间之间做出选择。起初,它们几乎是相同的。但是,你给小鼠注射盐水,并将其放在一侧。然后,你给它注射CRF,并将其放在另一侧。重复几天,使小鼠学会将一侧与盐水的“感觉”联系起来,另一侧与CRF的“感觉”联系起来。然后,你将它放在两个隔间之间,什么也不放,看看它更喜欢哪一侧。如果它“喜欢”CRF的感觉胜过盐水的感觉,它将在CRF配对的隔间中花费更多时间。
你可以看到上面这就是发生的事情。当你给予单剂量CRF时,小鼠更喜欢CRF配对的隔间。在这些条件下,CRF和急性压力是一种激励因素。
但是慢性压力之后呢?Lamos等人让小鼠暴露于严重的压力之下。这种压力是一项为期两天的游泳任务。第一天,他们游了15分钟,第二天,他们游了四轮,每轮6分钟,每轮之间间隔6分钟。小鼠是非常好的游泳者,这并不危险,但仍然非常有压力。作者然后再次观察伏隔核中的多巴胺以及它们的条件性位置偏好是如何反应的。
他们发现的结果与急性压力反应完全相反。当动物获得急性CRF时,他们看到多巴胺信号增加。但在慢性压力之后,根本没有变化。当他们观察它们的行为反应时,他们发现了一种完全相反的反应。虽然动物对单次注射CRF表现出位置偏好,但在慢性压力之后,CRF非常令人厌恶。作者能够表明,严重的压力可以改变小鼠(也可能是人类)对压力的反应方式,使以前的激励信号变得非常令人厌恶。
这是如何发生的?嗯,这还不确定,尽管看起来与糖皮质激素受体(对皮质醇(压力化学物质的最终产物)做出反应的受体)的反馈可能起作用。但令人惊讶的是,严重的压力会如何改变我们未来对压力的反应方式,以及它如何真正使未来的压力成为一个更难处理的问题。
Lemos JC, Wanat MJ, Smith JS, Reyes BA, Hollon NG, Van Bockstaele EJ, Chavkin C, & Phillips PE (2012). 严重的压力将CRF在伏隔核中的作用从食欲性转变为厌恶性。《自然》,490 (7420), 402-6 PMID: 22992525